自閉症スペクトラム障害児の感覚と多感覚機能のテスト
2015年4月22日
私たちは、ASDの子供たちの感覚刺激の処理と統合を調べるための一連の行動課題をどのように実装するかを説明します。目標は、単純な聴覚および視覚刺激の時間的処理における個人差を特徴付け、これらを音声知覚などの高次の知覚スキルに関連付けることです。
この手順の全体的な目標は、心理物理学的行動テストを使用して、自閉症スペクトラム障害および典型的な発達の子供の聴覚および視覚刺激の時間的処理の個人差を特徴付けることです。これは、最初に必要な刺激を作成し、刺激提示のタイミング精度を検証することによって達成されます。2番目のステップは、正常な聴覚と視覚を持つ参加者をスクリーニングすることです。
次に、参加者に指示を説明し、各タスクを完了させます。最後のステップは、各タスクのデータを分析し、すべてのタスクのパフォーマンスの違いを比較することです。最終的に、この行動バッテリーは、自閉症の子供の時間的処理の個人差を特徴付ける方法を使用して、社会的コミュニケーションの高次障害に関連する可能性のある感覚処理障害を評価する方法を示すために使用されます。
私たちの世界は、さまざまな感覚から得られるさまざまな情報によって成り立っています。そのため、さまざまな感覚からの感覚情報が脳によってどのように組み合わされるかを理解することは、私たちにとって非常に重要です。感覚処理の欠損は、現在、自閉症スペクトラム障害の中核症状として認識されています。
この新しいアプローチを使用して、自閉症の子供たちが感覚情報をどのように認識し、統合するかを理解するのに役立ち、これらの方法を使用して治療戦略を形作るのに役立つことを期待しています。まず、500 ヘルツと 1000 ヘルツの 2 つの 16 ミリ秒のサウンド ファイルを生成します。音圧レベルメーターを使用して各トーンの音量をテストし、60デシベルで再生されることを確認します。
視覚刺激を作成するには、黒の背景と固定十字の中央に白いリングを持つ画像を生成します。次に、ネイティブスピーカーにカメラの前に座ってもらい、各音声刺激を録音します。各トラックの聴覚コンポーネントをエクスポートするには、ビデオ編集プログラムのエクスポート設定ウィンドウに移動します。
オーディオのエクスポートボックスをオンにします。次に、フォーマットメニューをクリックして、waveオーディオファイルを選択します。「エクスポート」をクリックして、聴覚コンポーネントをウェーブファイルとして保存します。
各トラックのビジュアルコンポーネントをエクスポートするには、エクスポート設定ウィンドウに戻り、ビデオのエクスポートチェックボックスをオンにします。次に、フォーマットメニューをクリックし、H 2 64を選択します。「エクスポート」をクリックして、ビジュアルコンポーネントを別のVIファイルとして保存します。
最後に、McGurk刺激を作成するには、無音のGビデオとBAビデオの聴覚コンポーネントを使用します。デスクトップから両方のファイルをインポートします。次に、プログラムシーケンスメニューのビデオソースにGA V only dot AVIファイルをドラッグし、プログラムシーケンスメニューのオーディオソースとしてBA A only dot waveファイルをドラッグします。
ここで、参加者はgaの視覚を見ますが、聴覚刺激を聞くことになります。Ba Ba.まず、参加者テーブルにチンレストを取り付けます。次に、オシロスコープ、太陽電池、マイクを使用して、コンピューター上の刺激、持続時間、および刺激開始の非同期性を確認します。
これを行うには、オシロスコープの一時停止を押して画面をロックします。刺激が再生されると、グリッドがオシロスコープの画面を覆い、オシロスコープはスケールバーとして機能します。各チャンネルの波形の長さをオシロスコープのスケール・バーと比較して、スティミュラスの持続時間を確認します。
刺激開始が非同期であることは、2つの波形間の距離を調べることによって検証されます。次に、スネルと視力検査表を使用して各参加者の視力スクリーニングを実施し、すべての参加者が2040年の視力を持っているか、参加者が正確に報告できる最低線をより正確に記録できるようにします。次に、オーディオメーターを使用して、各参加者の聴力を4つの異なるしきい値でテストします。
参加者がトーンを検出するたびに手を挙げるように指示します。スクリーニングが完了したら、実験が行われる薄暗い音響制御室に参加者を案内します。参加者をコンピューターのモニターから60センチ離して座らせ、各参加者の刺激が同じ強度になるようにします。
最初のテストを開始するには、参加者にフラッシュとビープ音を観察するように指示します。参加者に、フラッシュとビープ音が同時に発生するか、異なる時間に発生するかを決定することが課題であると説明します。次に、刺激が同時に発生する場合は1つを押すように、刺激が異なる時間に発生する場合は2つを押すように参加者に指示します。
2つ目のテストでは、まず参加者に2つの異なる周波数で2つのビープ音を聞くように依頼します。参加者に、高い音が最初に再生される場合はテンキーの1を押すように、低い音が最初に再生される場合は2を押すように指示します。次に、参加者に2つの円を観察してもらいます。
1つは中央固定クロスの上にあり、もう1つはその下に、参加者にテンキーの1つを押すように指示します。上の円が最初に表示され、2を押すと下の円が最初に表示される場合は、参加者に画面上の小さなフラッシュを観察し、1つのトーンを聞くように依頼します。ビープ音が先に鳴った場合はテンキーの1を、フラッシュが最初に鳴った場合は2を押すように参加者に指示します。
3番目のテストでは、参加者に音節が話されているビデオを観察するように指示します BA、次に、参加者にキーボードBAの文字を押すように依頼します 彼らがビデオから知覚する音節に対応する。たとえば、音節「bah」を知覚した場合は文字Bを押すように、GAを知覚した場合は文字Gを押すように指示します。代表。同時性判定タスクの結果を以下に示します。
視覚聴覚刺激のペアが遅延して提示され、高い割合の試行で同期していると認識される時間があります。さらに、自閉症スペクトラム障害の被験者は、典型的な発達の被験者よりも時間的結合ウィンドウが広くなっています。ここでは、異なる遅延における各時間順序判定タスクの平均精度が示されています。
遅延が増加すると、すべての条件で平均精度が向上します。視聴覚刺激の平均精度は、聴覚刺激または視覚刺激のみの場合よりも低くなります。最後に、両方のサブジェクトグループを持つMcGurkタスクの代表的なデータをここに示します。
赤で示された自閉症の被験者は、黒で示された典型的な発達被験者よりも、融合したオーディオビジュアル音節のdaonの名前を有意に認識しませんでした。さらに、このバッテリーの有用性の例として、個々の被験者におけるMcGirk知覚の確率が、同時性判断タスクからの時間的バインディングウィンドウを使用してプロットされます。McGirkの知覚と時間的結合ウィンドウとの間には負の相関があり、McGirkの知覚が低い参加者はより大きな時間的結合ウィンドウを持っていました。
このテストバッテリーは、自閉症の感覚処理と感覚の鋭敏さがどのように異なり、それが音声処理とどのように関連しているかを理解するのに非常に役立ちます。私たちの最終的な目標は、このタスクバッテリーをEEGやFMRIなどの環境で使用して、これらの現象の脳の基盤についてもう少し理解することです。この手順を採用するときは、このタスクバッテリーの形式では、すべての参加者が各タスクの口頭での指示を理解するために必要な受容的な言語スキルを持っていることを理解することが重要です。
そのため、このバッテリーは現在、自閉症の高機能な個人にのみ適しています。
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概要
この記事では、自閉症スペクトラム障害（ASD）の子供たちの感覚処理を理解することを目的とした心理物理学的行動検査の方法を概説します。研究は聴覚および視覚刺激の時間処理における個人差と、高次の知覚スキルとの関係に焦点を当てています。
主要な研究要素
科学分野
- 神経科学
- 行動心理学
- 自閉症研究
背景
- ASDの子供たちの感覚処理を理解することは、彼らの知覚スキルを評価する上で重要です。
- 時間処理とは、個人が時間的に感覚情報を知覚し統合する方法を指します。
- 言語知覚などの高次の知覚スキルは、感覚処理の欠陥によって影響を受ける可能性があります。
- この研究は、行動課題を通じてこれらの個人差を特徴づけることを目的としています。
研究目的
- ASDの子供たちの感覚刺激の処理と統合を調査すること。
- 時間処理能力と高次の知覚スキルの関係を調べること。
- 自閉症の子供たちの感覚処理の欠陥を評価すること。
使用された方法
- 聴覚および視覚刺激の作成と検証。
- 正常な聴力と視力を持つ参加者のスクリーニング。
- 指示の提供と行動課題の実施。
- タスク間のパフォーマンスを比較するためのデータ分析。
主な結果
- 時間処理における個人差の特徴づけ。
- ASDの子供たちの感覚処理の欠陥の特定。
- これらの欠陥が社会的コミュニケーションの障害にどのように関連しているかについての洞察。
- データは感覚処理を評価するための行動課題の使用を支持しています。
結論
- 行動検査は感覚処理における個人差を効果的に明らかにすることができます。
- これらの違いを理解することは、標的を絞った介入を開発する上で重要です。
- 社会的コミュニケーションスキルへの影響を探るためのさらなる研究が必要です。
よくある質問
Executive Industry Relevance
Quantitative assessment of sensory and multisensory temporal processing in children with autism spectrum disorder (ASD) addresses a critical gap in early discovery of neurodevelopmental biomarkers. This psychophysical battery enables precise characterization of sensory integration deficits, informing target validation and mechanistic de-risking for translational neuroscience portfolios. Standardized measurement of temporal binding windows and multisensory integration supports predictive confidence in linking sensory phenotypes to higher-order functional outcomes.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Enables interrogation of sensory integration pathways implicated in ASD and related neurodevelopmental disorders.
- Supports biological de-risking by quantifying individual differences in temporal processing.
- Facilitates functional target validation through objective measurement of sensory deficits.
- Provides data-driven criteria for portfolio triage based on mechanistic clarity.
Screening & Assay Development
- Establishes validated behavioral assays for quantifying sensory and multisensory processing.
- Delivers reproducible, quantitative outputs for cross-cohort comparison.
- Supports assay standardization and scalability for broader neurodevelopmental research.
- Enables reliable evaluation of candidate interventions targeting sensory processing.
Translational & Preclinical Research
- Aligns sensory processing metrics with disease-relevant phenotypes for translational biomarker development.
- Provides continuity from discovery-stage behavioral phenotyping to preclinical model validation.
- Informs risk-adjusted advancement decisions for neurodevelopmental therapeutic programs.
- Supports predictive de-risking by linking sensory metrics to functional outcomes.
Pipeline & Workflow Integration
This psychophysical testing battery integrates into the discovery-to-preclinical continuum for neurodevelopmental disorder research, supporting both early target validation and translational biomarker strategies.
- Discovery Biology: Quantifies temporal binding windows and multisensory integration to clarify sensory pathway mechanisms.
- Screening: Provides standardized, reproducible behavioral assays for sensory function assessment.
- Analytics: Generates quantitative dependent variable measurements for robust cross-group analysis.
- Translational Research: Bridges behavioral phenotyping with preclinical and biomarker-aligned endpoints.
- Enterprise Reuse: Offers a reusable, scalable platform for sensory function assessment across neurodevelopmental pipelines.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Increases predictive confidence in linking sensory deficits to neurodevelopmental phenotypes.
- Operational Value: Delivers standardized, reproducible, and scalable behavioral assays.
- Strategic Value: Enables informed go/no-go decisions and reduces late-stage biological risk in neurodevelopmental portfolios.
- Portfolio Impact: Supports risk-adjusted prioritization and advancement of sensory-targeted programs.
Implementation Considerations
- Requires expertise in psychophysical testing and neurodevelopmental assessment.
- Demands precise instrumentation for stimulus presentation and timing verification.
- Necessitates cross-team standardization of behavioral protocols and data analysis.
- Currently suitable for high-functioning individuals with ASD due to language comprehension requirements.
- Adaptation to other clinical populations or age groups may require protocol modification.
